Преобразователь напряжения в частоту

(19) 03 11 Н 03 К 13/2 ССУД АРСТВЕНКЫИО ДЕЛАМ ИЭОБ КОМИТЕТ ССРЕТЕНИЙ И ОТКР/ ЛЬ НАПРЯжащий интеграионном усилии обратной ИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 600696, кл. Н 03 К 13/20, 1972. Авторское свидетельство СССРМ 819958, кл. Н 03 К 13/20, 1979(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ, содерторр выполненный на операцтеле с конденсатором в цеп связи, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора и первый одновибратор, выход которого подключенуправляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй одновибратор и логический вентиль, к пер вому входу которого подключен выход порогового элемента, а к второму входу - выход второго одновибратора, вход которого подключен к выходу первого одновибратора, причем вход первого одновибратора подключен к выходу логического вентиля,Изобретение огноистся к автоматике и электроизмерительной технике и может быть использовано, в частности, в аналоговых преобразомтедях и частотно-им-пульсных следящих системах. 5Известен преобразователь напряжения в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе, компаратор, формирователь импульсов и ключ 1. 10Недостатком его является. низкая надежность при перегрузке по входному сигналу.Известен преобразомтель напряжения в частоту, содержащий интегратор, вы полненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу интегратора и первый одновибратор, выход которого подключен 20 к управляющему входу ключа, включенного параллельно конденсатору 123Недостатком данного преобразователя является низкая надежность работы в ре-) Зультатетого, что при перегрузках по; 25 входу (66 дьшкх напряжениях, поступаю-щих на вход преобразователи, например,) при включении питания ) преобразователь переходит в неуправляемый режим генерации, в котором остаетса и после устра-) 30 нения перегрузки, Укаэанное явление)происходит при заряде конденсатора под воэдейстиием повьппенного напряжения на входе интегратора до уровня срабатъь ванна порогового элемента за время, Зц меньшее времени восстановдениа одновиб ратора.В результате неполного восстановле- . ния одновибратор следующий импульс вы 40 рабатывает укороченным, и конденсатор не успевает полностью разрядиться через замкнутый ключ. Вследствие неполного разряда конденсатора, его последующий заряд до напряжения срабатывания компаратора происходит за еще меньшее, чем в предыдущем цикле, время, вызывая еще большее недовосстановление одновибратора, и следомтедьно, укорочение его импульса и происходит лавинообразный процесс повышения частоты, ограниченный лишь задержками элементов. Неупраюиемое состояние сохраняется в большей части диапазона входных напряжений преобразователя, Для вывода преобразователя из неуправляемого режима необходим 55 мо снижение входного напряжения практически до нуля. Восстановление данного режима эквивалентно отказу устройства. Целью изобретения является повышениенадежности,Для достижения) поставленной цели впреобразователь напряжения в частоту,содержащий интегратор, выполненный наоперационном усилителе с конденсаторомв цепи обратной связи, пороговый эле.:мент, вход которого подключен к выходуинтегратора, и первый одновибратор, вы-ход которого подключен к управляющемувходу ключа, включенного параллельноконденсатору, введены второй одновибратор и логический вентиль, к первому входу которого подключен выход пороговогоэлемента, а к второму входу - выход второго одновибратора, вход которого подкдючен к выходу первого одновибратора, приием вход, первого одновибратора подключен к выходу логического вентиля.На чертеже приведена, блок-схема ; преобразователя. ,Преобразователь напряжения в частоту содержит интег,")атор 1; выполненный на операционном усилителе 2 и конденсаторе 3, параллельно конденсатору подключен чен ключ 4, вькод интегратора 1 через пороговый элемент 6 соединен с первым входом логического вентиля 6 к выходу кторого подключен одновибратор 7. Выход одновибратора 7 соединен с управляющим входом ключа 4 и через одновибратор 8 с вторым входом вентиля 6.Преобразователь работает следующим образом.Напряжение на конденсаторе 3 и выходе интегратора 1 линейно нарастает со скоростью, пропорциональной входному напряжению преобразомтеля, При достижении выходным напряжением интегратора 1 уровня порогового напряжения элемента 8 последний изменяет напряжение на своем выходе из состояния логического уф в состояние логической )1 ф. Переход выходного напряжения элемента 5 проходит через открытий вентиль 6 и запускает одновибратор 7, формирующий импульс длительностью Г, Выходным импульсом одновибратора 7 замыкается ключ 4 на времяв течение которого конденсатор 3 полностью разряжается через малое сопротивление замкнутого ключа 4. Задним фронтом импульса одновибратора 7 запускается одно- вибратор 6, который вырабатывает импульс с длительностью, закрывающий вентиль 6 и запрещающий запуск одновибратора 7 в течение а . При входных напряжениях, соответствующих рабочему диапазону, заряд конденсатора 3454 1056 Состацитель В. ДмитриевРедактор Т. Киселева Техреду Ж,Касте левич Корректор С.Тигор Тирад 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 9339/55 филиал ППП патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 происходит за время, большее ь, ивведенные вентиль 6 и одновибрвгор 8.ие оказывают никакого влияния наработу и параметры преобразовятеля. 5 ГПри поступлении на вход преобразователя повышенного напряжения (перегруз-.ка по входу) заряд конденсатора 3 до порогового уровня элемента 5 происхо дит за время, меньшее с, однако вентиль 6, закрытый импульсом одновибратора 8, не пропускает перепад напряжения элемента 5 на запуск одновибрато,л,. ра 7, предотвращая его запуск до полно го восстановления, которое происходит эа время ь. В результате длитель-:. ность К, импульсов одновибратора сохраняется неизменной, обеспечивая полный разряд конденсатора 3 вне зависимости от перегрузки преобразователя.Техническая эффективность предлагаемого преобразователя напряжения в часто-. ту состоит в том, что в результате введения одновибратора 8 и логического вентиля 6 и их соответствующего включения обеспечивается независимость длительности 1 импульса одновибратора 7 от величины входного напряжения преобразователя, в результате чего предотвращается переход преобразователя при перегрузке входа в неуправляемый режим, сохраняющийся после снятия перегрузки. Неуправляемый режим, возникающий при перегрузке входа известного преобразователя равносилен выходу их иэ строя.Таким образом, в предложенном преобразователе повышается надежность.